Презентация Балансировка загрузки процессоров Институт математического моделирования Российской академии наук онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Балансировка загрузки процессоров Институт математического моделирования Российской академии наук абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 78 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:78 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:25.66 MB
- Просмотров:130
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Балансировка загрузки процессоров
Институт математического моделирования
Российской академии наук
№2 слайд
Содержание слайда: Задачи большого вызова
(Kenneth G. Wilson, Cornell University, 1987)
Вычислительная газовая динамика:
Создание летательных аппаратов, эффективных автомобилей
Предсказание погоды, и глобальных климатических изменений
Оптимизация нефтедобычи, …
Молекулярная динамика:
Создание материалов с заданными свойствами
Разработка новых лекарственных соединений
Сверхпроводимость, Свойства веществ в экстремальных состояниях, …
Символьные вычисления
Распознавание речи
Компьютерное зрение
Изучение сложных систем
Автономные системы управления
Квантовая хромодинамика и теория конденсированных сред
Управляемый термоядерный синтез, Геном человека, …
http://en.wikipedia.org/wiki/Grand_Challenge
№3 слайд
Содержание слайда: Дозвуковая аэродинамическая труба Т-104, ЦАГИ
Скорость потока 10–120 м/с
Диаметр сопла 7 м
Длина рабочей части 13 м
Мощность вентилятора 28.4 МВт
http://www.tsagi.ru/rus/base/t104
№4 слайд
Содержание слайда:
№5 слайд
Содержание слайда:
№6 слайд
Содержание слайда:
№7 слайд
Содержание слайда:
№8 слайд
Содержание слайда: Суперкомпьютеры
Не просто составляют конкуренцию натурному эксперименту, но:
Необходимы для его проведения
Позволяют делать то, что натурный эксперимент делать не позволяет
№9 слайд
Содержание слайда: Суперкомпьютеры
Используются неэффективно и далеко не в полной мере
Необходимы:
Вычислительное ядро: адаптация алгоритмов
к архитектуре многопроцессорных систем
с распределённой памятью
Специальное математическое обеспечение: визуализация, генерация сеток, рациональное разбиение на подобласти, динамическая балансировка загрузки процессоров, использование CAD-технологий, использование гетерогенных систем и GRID-технологий
Интеграция в единый программный комплекс
№10 слайд
Содержание слайда:
№11 слайд
Содержание слайда:
№12 слайд
Содержание слайда: НЕВЯЗКОЕ ОБТЕКАНИЕ КУЗОВА АВТОМОБИЛЯ
(М = 0.12)
№13 слайд
Содержание слайда: НЕВЯЗКОЕ ОБТЕКАНИЕ КУЗОВА АВТОМОБИЛЯ
№14 слайд
Содержание слайда: Суперкомпьютеры
№15 слайд
Содержание слайда:
№16 слайд
Содержание слайда:
№17 слайд
Содержание слайда:
№18 слайд
Содержание слайда:
№19 слайд
Содержание слайда:
№20 слайд
Содержание слайда:
№21 слайд
Содержание слайда:
№22 слайд
Содержание слайда:
№23 слайд
Содержание слайда:
№24 слайд
Содержание слайда: Статическая балансировка загрузки
№25 слайд
Содержание слайда: Критерии декомпозиции графов
Равномерное
распределение суммарного веса узлов/рёбер
Минимизация
максимального веса исходящих из домена ребер
Минимизация суммарного веса разрезанных ребер
Минимизация максимальной степени доменов
Обеспечение связности доменов
Обеспечение связности множества внутренних узлов доменов
№26 слайд
Содержание слайда: Чему равно 25/4 ?
№27 слайд
Содержание слайда: 25/4=
№28 слайд
Содержание слайда: 25/4=
4
№29 слайд
Содержание слайда: 25/4 = 4 ? 6 ? 9
№30 слайд
Содержание слайда: Декомпозиция сетки из 25 узлов на 4 части
№31 слайд
Содержание слайда: 25/4 = 4 ? 6 ? 9
Дисбаланс 9/4=2.25
№32 слайд
Содержание слайда: 25/4 = 4 ? 6 ? 9
Дисбаланс 13/12 : 8%
№33 слайд
Содержание слайда: 25/4 = 4 ? 6 ? 9
Дисбаланс 7/6 : 17%
№34 слайд
Содержание слайда: 25/4 = 4 ? 6 ? 9
Дисбаланс 9/4=2.25
№35 слайд
Содержание слайда: 25/4 = 4 ? 6 ? 9
Дисбаланс 9/4=2.25
№36 слайд
Содержание слайда: 25/4 = 4 ? 6 ? 9
Дисбаланс 9/4=2.25
№37 слайд
Содержание слайда: Декомпозиция сетки 25х25 на 7 частей
№38 слайд
Содержание слайда: Разбиение тетраэдральной сетки, содержащей 2∙108 узлов, на 125 процессорах
№39 слайд
Содержание слайда:
№40 слайд
Содержание слайда: Иерархический алгоритм
№41 слайд
Содержание слайда: Огрубление графа
№42 слайд
Содержание слайда: Локальное уточнение
№43 слайд
Содержание слайда: Связность ядер доменов
№44 слайд
Содержание слайда:
№45 слайд
Содержание слайда: Редуцирование доменов
№46 слайд
Содержание слайда: Инкрементный алгоритм, Dm=8
№47 слайд
Содержание слайда: Инкрементный алгоритм, Dm=25
№48 слайд
Содержание слайда:
№49 слайд
Содержание слайда:
№50 слайд
Содержание слайда: Адаптивные сетки
Обтекание профиля NACA0012 (M=0.85, Re=104)
под нулевым углом атаки:
№51 слайд
Содержание слайда: Равномерная сетка
№52 слайд
Содержание слайда: Адаптивная сетка
№53 слайд
Содержание слайда: Адаптивные декартовы сетки
Вначале сетка состоит из одной прямоугольной ячейки
Каждая ячейка может быть разделена на четыре ячейки одинакового размера
Если ячейки когда-то составляли одну ячейку, то они могут быть объединены обратно
Каждая ячейка хранит величину, описывающую среднее значение неизвестной функции в пределах ячейки (метод конечных объёмов)
При данных предположениях сетку удобно хранить в виде четверичного дерева:
№54 слайд
Содержание слайда: Сравнение с равномерной сеткой
На рисунках показаны результаты решения простейшей задачи переноса на равномерной (слева) и адаптивной (справа) сетках с одинаковым числом ячеек (4096 штук). Скорость переноса направлена под углом 45° к линиям сетки; начальное условие показано пунктиром
№55 слайд
Содержание слайда: Адаптивная сетка
№56 слайд
Содержание слайда: Решение двумерной задачи фильтрации нефтеводяной смеси в области с неоднородной проницаемостью
№57 слайд
Содержание слайда: Решение двумерной задачи фильтрации нефтеводяной смеси в области с неоднородной проницаемостью
№58 слайд
Содержание слайда: Динамическая балансировка загрузки
Перераспределение вычислительных узлов между процессорами необходимо:
При изменение конфигурации сетки
При изменение вычислительной сложности обработки узлов
При изменении эффективной производительности процессоров
№59 слайд
Содержание слайда:
№60 слайд
Содержание слайда: Нумерация с помощью кривой Гильберта
Формируется простой рекурсивной процедурой
Локальное изменение сетки приводит к локальному изменению кривой
№61 слайд
Содержание слайда:
№62 слайд
Содержание слайда:
№63 слайд
Содержание слайда: Стратегии балансировки загрузки
Wij - вычислительная нагрузка, ассоциированная с узлом сетки i на шаге j
Wij = Wij – не зависит от времени
Wij ≈ Wij-1 – меняется медленно
Wij ≠ Wij-1 – меняется значительно и
не прогнозируемо
№64 слайд
Содержание слайда: Моделирование задач горения на многопроцессорных системах
№65 слайд
Содержание слайда:
№66 слайд
Содержание слайда: Моделирование задач горения
№67 слайд
Содержание слайда: Блок схема алгоритма
№68 слайд
Содержание слайда: Распределение времени счета
№69 слайд
Содержание слайда: Структура и возможности алгоритма
№70 слайд
Содержание слайда: Сотояния обрабатывающего процесса
занят - если установлен соответствующий флаг. Этот флаг устанавливается перед передачей обрабатывающему процессу необработанной точки (неважно локальной или внешней) и сбрасывается после того, как точка уже обработана и управляющий процесс получил от обрабатывающего процесса результат;
свободен - если не занят, т.е. готов к получению очередной свободной точки.
№71 слайд
Содержание слайда: Управляющий процесс
1. если
- есть необработанные точки (неважно локальные или внешние) и
- обрабатывающий процесс свободен,
то
установить флаг обрабатываемой точки,
одна из необработанных точек передается на обработку обрабатывающему процессу.
№72 слайд
Содержание слайда: Управляющий процесс
2. если
- нет локальных необработанных точек и
- нет внешних точек и
- нет обрабатываемых точек и
- флаг запроса на получение необработанных точек не установлен и
- есть процессоры, которые еще не ответили, что не могут предоставить точки для обработки (соответствующий флаг флаг запрета обменов не установлен),
то
послать запрос на получение необработанных точек одному из таких процессоров.
установить флаг запроса на получение необработанных точек
№73 слайд
Содержание слайда: Управляющий процесс
Иначе (если не 2)
3. если
- все переданные точки получены обратно обработанными и
- от всех процессоров получено сообщение о том, что точки для обработки предоставлены быть не могут и
- всем процессорам послано сообщение о том, что точки для обработки предоставлены быть не могут,
то
завершение работы
№74 слайд
Содержание слайда: Управляющий процесс
4. получить очередное сообщение от любого процессора или от своего обрабатывающего процесса.
5. обработать полученное сообщение
6. перейти к началу цикла (п. 1)
№75 слайд
Содержание слайда: Окончание при выполнение всех условий:
нет локальных необработанных точек
нет внешних точек
нет обрабатываемых точек
всем процессорам был послан запрос на получение необработанных точек
всем процессорам было послано сообщение о том, что необработанные точки предоставлены быть не могут
от всех процессоров получено сообщение о том, что необработанные точки предоставлены быть не могут
все локальные точки обработаны и получены результаты обработки всех переданных точек
№76 слайд
Содержание слайда: Кластеры и эффективность
№77 слайд
Содержание слайда: Схема взаимодействия процессов
№78 слайд
Содержание слайда: Выводы
Балансировка загрузки процессоров – ключевой этап обеспечения высокой эффективности использования многопроцессорной системы.
С ростом числа процессоров возрастает актуальность использования динамической балансировки загрузки
Скачать все slide презентации Балансировка загрузки процессоров Институт математического моделирования Российской академии наук одним архивом:
